Centrala hidroelectrică cu acumulare prin pompare este cea mai utilizată și matură tehnologie în stocarea energiei la scară largă, iar capacitatea instalată a centralei poate atinge nivelul gigawaților. În prezent, centrala electrică cu acumulare prin pompare are cea mai matură scară de dezvoltare din lume.
Hidrocentrala cu acumulare prin pompare are o tehnologie matură și stabilă și beneficii complete ridicate. Este adesea utilizată pentru reducerea vârfurilor de producție și pentru standby. Hidrocentrala cu acumulare prin pompare este cea mai utilizată și matură tehnologie în stocarea energiei la scară largă, iar capacitatea instalată a centralei poate atinge nivelul gigawaților.
Conform statisticilor incomplete ale Comitetului Profesional pentru Stocarea Energiei al Asociației Chineze de Cercetare Energetică, în prezent, centrala hidroelectrică cu acumulare prin pompare cu cea mai matură dezvoltare și cea mai mare capacitate instalată din lume este centrala hidroelectrică cu acumulare prin pompare. Până în 2019, capacitatea globală de stocare a energiei a ajuns la 180 de milioane de kW, iar capacitatea instalată a centralelor hidroelectrice cu acumulare prin pompare a depășit 170 de milioane de kW, reprezentând 94% din stocarea totală a energiei la nivel global.
Centrala hidroelectrică cu acumulare prin pompare utilizează energia electrică la sarcina redusă a sistemului energetic pentru a pompa apa la punctul înalt pentru stocare și pentru a evacua apa pentru generarea de energie electrică în perioada de vârf de sarcină. Când sarcina este redusă, centrala hidroelectrică cu acumulare prin pompare este utilizatorul; la sarcina maximă, este o centrală electrică.
Unitatea Centralei Hidroelectrice cu Accumulare prin Pompare are două funcții de bază: pompare și generare de energie electrică. Unitatea funcționează ca o turbină hidraulică în timpul sarcinii maxime a sistemului energetic. Deschiderea paletei de ghidare a turbinei hidraulice este reglată prin intermediul sistemului regulator pentru a converti energia potențială a apei în energie mecanică de rotație a unității, iar apoi energia mecanică este convertită în energie electrică prin intermediul generatorului;
Când sarcina sistemului energetic este scăzută, acesta este utilizat ca o pompă de apă. Energia electrică din punctul de jos este utilizată pentru a pompa apa din rezervorul inferior în rezervorul superior. Prin reglarea automată a sistemului regulator, deschiderea paletei de ghidare este reglată automat în funcție de înălțimea pompei, iar energia electrică este convertită în energie potențială a apei pentru stocare.
Centrala hidroelectrică cu acumulare prin pompare este responsabilă în principal pentru reducerea vârfurilor de tensiune, modularea frecvenței, starea de așteptare de urgență și pornirea în caz de nefuncționare a sistemului energetic, ceea ce poate îmbunătăți și echilibra sarcina sistemului energetic, îmbunătăți calitatea alimentării cu energie electrică și beneficiile economice ale sistemului energetic și este pilonul care asigură funcționarea sigură, economică și stabilă a rețelei electrice. Centrala hidroelectrică cu acumulare prin pompare este cunoscută sub numele de „stabilizator”, „regulator” și „echilibrator” în funcționarea în siguranță a rețelei electrice.
Tendința de dezvoltare a hidrocentralelor cu acumulare prin pompare în lume este de înălțime mare, capacitate mare și viteză mare. Înălțimea mare a apei înseamnă că unitatea se dezvoltă către o înălțime a apei mai mare. Capacitatea mare înseamnă că capacitatea unei singure unități este în creștere. Viteza mare înseamnă că unitatea adoptă o viteză specifică mai mare.
Structură și caracteristici
Clădirile principale ale centralei hidroelectrice cu acumulare prin pompare includ, în general, rezervorul superior, rezervorul inferior, sistemul de transport al apei, centrala electrică și alte clădiri speciale. Comparativ cu centralele hidroelectrice convenționale, structurile hidraulice ale centralelor hidroelectrice cu acumulare prin pompare au următoarele caracteristici principale:
Există două rezervoare. Comparativ cu hidrocentralele convenționale cu aceeași capacitate instalată, capacitatea rezervorului hidrocentralelor cu acumulare prin pompare este de obicei mică.
Nivelul apei din rezervor se modifică considerabil și crește și scade frecvent. Pentru a realiza sarcina de atenuare a vârfurilor și umplere a văilor în rețeaua electrică, intervalul zilnic de variație al nivelului apei din rezervorul Centralei Hidroelectrice cu Pompare este de obicei mare, în general mai mare de 10 ~ 20 m, iar unele centrale hidroelectrice ating 30 ~ 40 m, iar rata de variație a nivelului apei din rezervor este rapidă, în general până la 5 ~ 8 m/h sau chiar 8 ~ 10 m/h.
Cerințele privind anti-infiltrațiile din rezervor sunt ridicate. Dacă centrala hidroelectrică cu acumulare prin pompare pură pierde multă apă din cauza scurgerilor din rezervorul superior, generarea de energie a centralei va fi redusă. Prin urmare, cerințele privind anti-infiltrațiile din rezervor sunt ridicate. În același timp, pentru a preveni deteriorarea condițiilor hidrogeologice din zona proiectului, deteriorarea prin infiltrații și scurgerile concentrate cauzate de infiltrațiile de apă, sunt impuse cerințe mai ridicate pentru prevenirea infiltrațiilor din rezervor.
Înălțimea apei este mare. Înălțimea apei a centralei hidroelectrice cu acumulare prin pompare este în general mare, în mare parte între 200 și 800 m. Centrala hidroelectrică cu acumulare prin pompare Jixi, cu o capacitate totală instalată de 1,8 milioane kW, este primul proiect cu o înălțime de 650 de metri din China, iar Centrala hidroelectrică cu acumulare prin pompare Dunhua, cu o capacitate totală instalată de 1,4 milioane kW, este primul proiect cu o înălțime de 700 de metri din China. Odată cu dezvoltarea continuă a nivelului tehnic al centralelor hidroelectrice cu acumulare prin pompare, numărul de centrale hidroelectrice cu înălțime mare și capacitate mare din China va crește din ce în ce mai mult.
Altitudinea de instalare a unității este joasă. Pentru a depăși influența flotabilității și a infiltrațiilor asupra centralei, centralele hidroelectrice mari cu acumulare prin pompare construite în țară și în străinătate au adoptat în ultimii ani în mare parte forma centralelor subterane.
Data publicării: 25 aprilie 2022
